RU2070911C1

RU2070911C1 - Heat-accumulating material

Info

Publication number: RU2070911C1
Application number: RU92011337A
Authority: RU
Inventors: И.М. Осадченко; А.И. Рахимов
Original assignee: Институт химических проблем экологии Академии естественных наук Российской Федерации
Priority date: 1992-12-08
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1996-12-27

Abstract

FIELD: protection of electronic devices form thermal overloads. SUBSTANCE: heat accumulating material comprises (wt%): 98-99.9 sodium acetate trihydrate and 0.1-2 polytetramethylene ether glycol. EFFECT: improved properties of the heat accumulating material.

Description

Изобретение относится к теплоаккумулирующим материалам, которые могут быть использованы, например, для защиты электронных устройств от тепловых перегрузок, в теплостабилизирующих устройствах. The invention relates to heat-storage materials that can be used, for example, to protect electronic devices from thermal overloads, in heat-stabilizing devices.

Известен теплоаккумулирующий материал, содержащий 40 80% ацетата натрия с добавкой 0,1 40,0 масс.ч. (на 100 масс.ч. ацетата натрия и воды) солей - фторидов лития, гидрофторидов лития [1] позволяющих свести к минимуму величину переохлаждения (3 5^oС). Кристаллизация материала с этими добавками происходит в интервале 76 40^oC.Known heat storage material containing 40 to 80% sodium acetate with the addition of 0.1 to 40.0 wt.h. (per 100 parts by weight of sodium acetate and water) salts - lithium fluorides, lithium hydrofluorides [1] to minimize the amount of supercooling (3 5 ^o C). Crystallization of the material with these additives occurs in the range of 76 40 ^o C.

Недостатками материала являются относительно высокая коррозионная активность и токсичность компонентов материала. Например, фторид лития относится к высокотоксичным веществам (предельно допустимая концентрация его в воздухе рабочей зоны 1 мг/м³).The disadvantages of the material are the relatively high corrosivity and toxicity of the components of the material. For example, lithium fluoride is a highly toxic substance (its maximum permissible concentration in the air of the working zone is 1 mg / m ³ ).

Наиболее близким по технической сущности описан теплоаккумулирующий материал, включающий на 100 масс.ч. водной системы (53 69% ацетата натрия в воде), 0,5 2,0 ч поливинилового спирта (ПВС), 0,1 5,0 ч парафина, 0,1 - 5,0 ч формальдегида и ацетона [5] (прототип). Материал кристаллизуется в интервале температур 70 75^oC.The closest in technical essence described heat-storage material, including 100 parts by weight water system (53 69% sodium acetate in water), 0.5 2.0 hours of polyvinyl alcohol (PVA), 0.1 5.0 hours of paraffin, 0.1 - 5.0 hours of formaldehyde and acetone [5] (prototype ) The material crystallizes in the temperature range 70 75 ^o C.

Недостатками материала являются:
сложность приготовления материала из пяти компонентов;
относительно высокая токсичность компонентов материала.The disadvantages of the material are:
the complexity of preparing material from five components;
relatively high toxicity of the components of the material.

Так, например, ПВС и формальдегид являются высокотоксичными материалами (величина предельно допустимых концентраций их в воздухе рабочей зоны 0,5 г/м³). Кроме того, использование легколетучих компонентов - формальдегида и ацетона, ухудшает условия работы обслуживающего персонала.So, for example, PVA and formaldehyde are highly toxic materials (the value of their maximum permissible concentrations in the air of the working zone is 0.5 g / m ³ ). In addition, the use of volatile components - formaldehyde and acetone, worsens the working conditions of staff.

Цель предлагаемого изобретения создание простого по составу, малотоксичного теплоаккумулирующего материала. The purpose of the invention is the creation of a simple composition, low toxic heat storage material.

Сущность изобретения заключается в том, что теплоаккумулирующий материал на основе тригидрата ацетата натрия содержит в качестве добавки политетраметиленэфиргликоль (ПТМЭГ). ПТМЭГ получают полимеризацией тетрагидрофурана в присутствии уксусного ангидрида и хлорной кислоты, он служит сырьем в промышленном производстве полиуретанов. The essence of the invention lies in the fact that the heat storage material based on sodium acetate trihydrate contains polytetramethylene ether glycol (PTMEG) as an additive. PTMEG is obtained by polymerization of tetrahydrofuran in the presence of acetic anhydride and perchloric acid; it serves as a raw material in the industrial production of polyurethanes.

Количество тригидрата ацетата натрия 98 99,9 мас. добавки ПТМЭГ 0,1 - 2,0 мас. The amount of sodium acetate trihydrate 98 99.9 wt. additives PTMEG 0.1 - 2.0 wt.

При снижении количества добавки ПТМЭГ ниже 0,1% расширяется интервал переохлаждения. Повышение более 2% приводит к затруднениям при распределении его в материале. Кроме того, установлено, что в качестве теплоаккумулирующего материала может быть использован ацетатсодержащий побочный продукт производства ПТМЭГ, который в настоящее время не находит потребителей, большей частью вывозится в отвал, загрязняя окружающую среду. Побочный продукт содержит 0,2 0,7% ПТМЭГ. With a decrease in the amount of PTMEG additive below 0.1%, the range of hypothermia expands. An increase of more than 2% leads to difficulties in the distribution of it in the material. In addition, it was found that as a heat-storage material, an acetate-containing by-product of PTMEG production, which currently does not find consumers, can be used, most of it is dumped, polluting the environment. A by-product contains 0.2 0.7% PTMEG.

Тригидрат ацетата натрия и ПТМЭГ малотоксичные, нелетучие соединения, безопасные в обращении. Sodium acetate trihydrate and PTMEG are low toxic, non-volatile compounds, safe to handle.

ПТМЭГ представляет собой полимер общей формулы H-[-O(CH₂)₄]_n-OH, молекулярный вес от 500 до 1500, порошок, не растворимый в воде.PTMEG is a polymer of the general formula H - [- O (CH ₂ ) ₄ ] _n- OH, molecular weight 500 to 1500, water insoluble powder.

Тригидрат ацетата натрия технический продукт, выпускается по ГОСТ 2080-76, порошок, хорошо растворимый в воде, температура плавления 58^oC.Sodium acetate trihydrate is a technical product, produced according to GOST 2080-76, a powder, highly soluble in water, melting point 58 ^o C.

Предлагаемый материал получают известным путем путем смешения компонентов. The proposed material is obtained in a known manner by mixing the components.

Изобретение иллюстрируется следующим примером конкретного выполнения технического решения. The invention is illustrated by the following example of a specific implementation of the technical solution.

Пример 1. В химическую пробирку диаметром 12 мм из бесцветного стекла загружают смесь измельченные компоненты в количестве 6 г состава, мас. тригидрат ацетата натрия 99,9; ПТМЭГ 0,1. Тщательно перемешивают, помещают в пробирку термометр, пробирку в водяную баню и проводят четыре цикла нагревания и охлаждения в интервале температур 40 76 и 76 40^oC, т.е. плавления и кристаллизации. При этом записывают температуру через каждые 3 мин, а вблизи температуры плавления через 1 мин, фиксируют интервал плавления и кристаллизации.Example 1. In a chemical test tube with a diameter of 12 mm from colorless glass load the mixture of crushed components in the amount of 6 g of the composition, wt. sodium acetate trihydrate 99.9; PTMEG 0.1. Mix thoroughly, place a thermometer in a test tube, a test tube in a water bath and carry out four heating and cooling cycles in the temperature range 40 76 and 76 40 ^o C, i.e. melting and crystallization. In this case, the temperature is recorded every 3 minutes, and near the melting temperature after 1 min, the interval of melting and crystallization is fixed.

В примере 1 температура плавления составляет 58 59^oC. Температура кристаллизации 54 56^oC. Величина переохлаждения 3 4^oC.In example 1, the melting point is 58 59 ^o C. the Crystallization temperature of 54 56 ^o C. the Subcooling value of 3 4 ^o C.

Пример 2. В пробирку по примеру 1 загружают смесь состава, мас. тригидрат ацетата натрия 99,3; ПТМЭГ 0,7. Проводят опыт как в примере 1, величина переохлаждения 3 4^oC.Example 2. In the tube of example 1 load the mixture of the composition, wt. sodium acetate trihydrate 99.3; PTMEG 0.7. Carry out the experiment as in example 1, the value of subcooling 3 4 ^o C.

Пример 3. В пробирку по примеру 1 загружают смесь состава, мас. тригидрат ацетата натрия 98; ПТМЭГ 2. Проводят опыт как в примере 1, величина переохлаждения 3 5^oC.Example 3. In the test tube of example 1 download a mixture of the composition, wt. sodium acetate trihydrate 98; PTMEG 2. Carry out an experiment as in example 1, the magnitude of subcooling 3 5 ^o C.

Таким образом, предлагаемый теплоаккумулирующий материал на основе тригидрата ацетата натрия и ПТМЭГ прост в приготовлении, мало токсичен, более безопасен в обращении. Thus, the proposed heat storage material based on sodium acetate trihydrate and PTMEG is simple to prepare, low toxic, and safer to handle.

Claims

Heat storage material based on sodium acetate trihydrate with a polymer additive, characterized in that it contains polytetramethylene ether glycol as a polymer additive in the following ratio of components, wt.

Sodium acetate trihydrate 98.0 99.9
Polytetramethylene ether glycol 0.1 2.0